Założona w lipcu 2024 roku, Chiny Katalizator filtra cząstek stałych (GPF). Dostawcy i Hurtownia Katalizator filtra cząstek stałych (GPF). Fabryka,
Longyou Shuochun New Material Technology Co., Ltd. to przedsiębiorstwo high-tech specjalizujące się w powlekaniu i sprzedaży trójdrożnych konwerterów katalitycznych. Działa w obszarze nowych materiałów.
Firma zawsze śledzi najnowsze trendy w branży, aktywnie uczy się i czerpie z zaawansowanych formuł i dojrzałych technologii krajowych i zagranicznych konkurentów. Poprzez dogłębne badania i lokalizację głównych formuł, precyzyjnie dostosowuje proporcje surowców, takich jak metale ziem rzadkich, metale szlachetne i metale nieszlachetne, aby zapewnić, że produkowane powlekane nośniki mają stabilną aktywność katalityczną i niezawodne działanie.
Produkty firmy obejmują różnorodne specyfikacje i modele, a ich produkty i technologie znajdują zastosowanie w samochodach, motocyklach, silnikach ogólnego przeznaczenia, maszynach budowlanych, napędach morskich, agregatach prądotwórczych, maszynach rolniczych i innych dziedzinach.
W przyszłości firma będzie nadal uczyć się zaawansowanych doświadczeń branżowych, optymalizować produkcję i usługi oraz przyczyniać się do osiągnięcia celów neutralności węglowej w Chinach i na całym świecie.
Zasada działania GPF: filtracja i regeneracja
Podstawowa zasada działania filtra cząstek stałych (GPF) w benzynie jest bardzo podobna do zasady działania filtra cząstek stałych (DPF) i oba obejmują proces fizycznej filtracji i regeneracji.
1. Mechanizm filtrujący
W GPF zastosowano podłoże ceramiczne o strukturze plastra miodu z naprzemiennie zatykanymi kanałami, co wymusza przepływ gazów spalinowych przez porowate ścianki. Cząstki stałe są wychwytywane wewnątrz lub na powierzchni tych ścian poprzez mechanizmy takie jak dyfuzja, przechwytywanie i zderzenie bezwładnościowe. Skuteczność filtracji jest niezwykle wysoka, a skuteczność filtracji liczby cząstek przekracza 90%.
2. Mechanizm regeneracji
Regeneracja jest również niezbędna dla ciągłej pracy GPF. Na szczęście warunki pracy silników benzynowych w naturalny sposób sprzyjają regeneracji GPF.
Podstawowa zaleta: wysoka temperatura i środowisko chemiczne
Silniki benzynowe zazwyczaj pracują w pobliżu katalizatora trójdrożnego, gdzie temperatury spalin są wyższe, a obciążenie silnika znacznie się waha, co ułatwia osiągnięcie temperatur regeneracji. Co najważniejsze, silniki benzynowe pracują w pobliżu stechiometrycznego stosunku powietrza do paliwa, co oznacza, że w spalinach współistnieją zarówno gazy redukujące (CO, HC, H₂), jak i gazy utleniające (O₂, NOx).
Rodzaje i schematy integracji katalizatorów GPF
Katalizatory GPF nie są całkowicie nowymi materiałami, ale są ściśle zintegrowane z istniejącymi katalizatorami trójdrożnymi. Istnieją trzy główne główne schematy integracji:
1. Powlekany GPF
Jest to obecnie najbardziej mainstreamowe i klasyczne rozwiązanie.
Struktura: Wewnątrz porowatych ścianek podłoża GPF nanoszona jest powłoka z katalizatorem trójdrożnym (TWC). Skład powłoki jest identyczny jak w przypadku konwencjonalnego TWC: platyna (Pt), rod (Rh) i pallad (Pd) służą jako składniki aktywne, natomiast tlenek glinu (Al₂O₃), tlenek ceru (CeO₂) i tlenek cyrkonu (ZrO₂) są stosowane jako powłoki nakładane.
Zasada działania:
(1) Oczyszczanie gazu: Działa jak miniaturowy „czterokierunkowy” katalizator, kontynuujący oczyszczanie CO, HC i NOx, gdy spaliny przechodzą przez ścianę.
(2) Promocja regeneracji:
Aktywna regeneracja: Gdy konieczna jest regeneracja, sterownik silnika na krótko wzbogaca mieszankę paliwowo-powietrzną, wytwarzając spaliny bogate w CO i HC. Gazy te utleniają się na powierzchni katalizatora GPF, uwalniając znaczne ciepło, które szybko podnosi wewnętrzną temperaturę GPF powyżej 600°C, aby spalić nagromadzoną sadzę.
Regeneracja pasywna: Podczas normalnej pracy stechiometrycznej NO₂ i O₂ w spalinach mogą również w sposób ciągły utleniać część uwięzionej sadzy za pomocą katalizatora.
2. Niepowlekany GPF
Struktura: Podłoże GPF nie zawiera powłoki katalitycznej i służy wyłącznie jako filtr cząstek stałych.
Konfiguracja: Ten typ GPF jest zwykle instalowany jako oddzielny element za konwencjonalnym katalizatorem trójdrożnym.
Zasada działania: Gaseous pollutants are treated by the upstream TWC, while the GPF focuses solely on trapping particulate matter. Regeneration depends on the high exhaust temperature generated by the TWC or on active engine control strategies to raise the exhaust temperature.
Zastosowanie: Oferuje niższy koszt, ale ma stosunkowo gorszą wydajność regeneracji i skuteczność oczyszczania gazu w porównaniu z konstrukcjami powlekanymi.
3. Czterokierunkowy katalizator
Jest to wysoce zintegrowana koncepcja, która łączy funkcje TWC i GPF w jedną jednostkę.
Struktura: Podłoże GPF jest umieszczone w pozycji blisko sprzężonej i pokryte dużym obciążeniem materiałem katalizatora trójdrożnego.
Cel: Uzyskanie jednoczesnego oczyszczenia CO, HC, NOx i cząstek stałych w ramach jednego składnika.
Wyzwanie: Ta konfiguracja nakłada bardzo wysokie wymagania dotyczące stabilności termicznej katalizatora i wydajności przy wyłączaniu, co skutkuje większą złożonością techniczną i wyższymi kosztami.
Kluczowe reakcje chemiczne katalizatorów GPF
W przypadku powlekanych systemów GPF reakcje chemiczne można podzielić na dwie główne kategorie:
1. Standardowe trójkierunkowe reakcje katalityczne (w warunkach stechiometrycznych):
2CO₂ → 2CO₂
HC O₂ → CO₂ H₂O
2NOx → N₂ xO₂
2. Reakcje sprzyjające regeneracji:
Utlenianie sadzy:
C O₂ → CO₂ (Bezpośrednie utlenianie)
C 2NO₂ → CO₂ 2NO (Utlenianie przez NO₂ — główna droga regeneracji biernej)
Reakcje egzotermiczne (dla aktywnej regeneracji):
2CO₂ → 2CO₂ (Exothermic)
HC O₂ → CO₂ H₂O (Exothermic)
Ciepło powstające w wyniku tych reakcji bezpośrednio podnosi temperaturę podłoża GPF, umożliwiając spalanie i regenerację sadzy.
